Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

Том 49, № 5 (2023)

Обложка

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Статьи

Кластерная самоорганизация интерметаллических систем: кластеры-прекурсоры K4, K6, K7 для самосборки кристаллических структур Y20Cu20Mg64-oC104, Y20Cu20Mg52-oC92, Y3(NiAl3)Ge2-hP9

Шевченко В.Я., Илюшин Г.Д.

Аннотация

С помощью компьютерных методов (пакет программ ToposPro) осуществлен комбинаторно-топологический анализ и моделирование самосборки кристаллических структур Y20Cu20Mg64-oC104 (a = 4.136 Å, b = 19.239 Å, c = 29.086 Å, V = 2314.45 Å3, Cmcm), Y20Cu20Mg52-oC92 (a = 4.097 Å, b = 19.279 Å, c = 25.790 Å, V = 2037.30 Å3, Cmcm), Y3(NiAl3)Ge2-hP9 (a = b = 6.948 Å, c = 4.156 Å, V = 173.78 5 Å3, P-62m). Для кристаллической структуры Y20Cu20Mg64-oC104 установлены 52 варианта кластерного представления 3D атомной сетки с числом структурных единиц 3, 4, и 5. Определены 4 кристаллографически независимые структурные единицы в виде тетраэдра K4 = 0@CuMg3, тетраэдра K4 = 0@YMg3, тетраэдра K4 = 0@YCuMg2, и супратетраэдра K6 = 0@YCu2Mg3. Рассмотрен вариант самосборки с участием гексамеров из 6 связанных структурных единиц (K4B + K4C)(K4A + K6) (K4B + K4C). Для кристаллической структуры Y20Cu20Mg64oC92 установлены 27 вариантов кластерного представления 3D атомной сетки с числом структурных единиц 3, 4, и 5. Определены 3 кристаллографически независимые структурные единицы в виде тетраэдр K4 = = 0@YCuMg2, кластер K6 = 0@6(Y2Mg4) в виде сдвоенных тетраэдров YMg3, и 9-атомный супратетраэдр K9 = Mg@Y2Cu2Mg4 состоящий из двух тетраэдров YMg2Cu и двух тетраэдров YMg3. Рассмотрен вариант самосборки с участием тримеров из 3 структурных единиц K4+ K6+ K9. Для кристаллической структуры Y3(NiAl3)Ge2-hP9 установлены 8 вариантов разложения 3D атомной сетке на кластерные структуры с участием двух структурных единиц. Рассмотрен вариант самосборки с участием образующих упаковки 7-атомных кластеров-прекурсоров K7 = 0@Y3(NiAl3) с участием атомов-спейсеров Ge. Реконструирован симметрийный и топологический код процессов самосборки 3D-структур из кластеров-прекурсоров в виде: первичная цепь → → слой → каркас.

Физика и химия стекла. 2023;49(5):485-498
pages 485-498 views

Фрагментарная модель атомной структуры ионопроводящего полупроводникового стекла AgGeAsSe3

Алейникова К.Б., Зинченко Е.Н., Мельникова Н.В.

Аннотация

Функция радиального распределения атомов стеклообразного AgGeAsSe3, полученная на основе экспериментальных кривых интенсивности, снятых на монохроматизированных медном и молибденовом излучениях, интерпретирована с помощью фрагментарной модели во всей области упорядочения (~9 Å). Показано, что стекло состоит из селеновых и селено-мышьяковистых тетраэдров с атомами германия и серебра внутри. Пространственное расположение таких тетраэдров в стекле в пределах области упорядочения подобно их расположению в структурах GeAsSe и GeSe2. Сделано предположение, что “ажурное” строение фрагментов этих структур обеспечивает возможность перемещения ионов Ag+ (ионную проводимость) в стеклообразном AgGeAsSe3. Фрагменты структуры ионопроводящего соединения Ag2Se в исследуемом стекле не обнаружены.

Физика и химия стекла. 2023;49(5):499-511
pages 499-511 views

Исследование фоточувствительности композита на основе селенида и селенита свинца

Томаев В.В., Стоянова Т.В., Петров Ю.В., Михайловский В.Ю.

Аннотация

В работе обсуждается технология формирования фоторезистивных соединений на основе композита из селенида и селенита свинца, которые были сформированы путем окисления поликристаллических пленок n-PbSe. Механизм модификации поверхности пленок n-PbSe исследован с помощью сканирующего электронного микроскопa (СЭМ) Zeiss Merlin. Представлены результаты механизма окисления n‑PbSe, вместе с их более ранними публикациями, исследована их согласованность между собой. Предложена теоретическая модель (гипотеза) потенциального профиля фоточувствительного гетероперехода, в которой каждый кристалл пленки n-PbSe во время окисления в атмосфере сухого воздуха образует на поверхности сплошную оболочку p-PbSeO3. В данной работе рассмотрена гипотеза о структурной модели фоточувствительного гетероперехода, предложенная другими авторами, на основании механизма окисления, предложенного нами, практически подтверждена в настоящей работе.

Физика и химия стекла. 2023;49(5):512-521
pages 512-521 views

Золь-гель синтез наноразмерных порошков и получение керамических композитов на основе циркона и оксида циркония

Уголков В.Л., Ковальчук Н.А., Осипов А.В., Мезенцева Л.П.

Аннотация

Золь-гель методом с раздельным осаждением компонентов синтезированы наноразмерные порошки-прекурсоры (1 – х)ZrSiO4хZrO(OH)2 для получения керамических композитов (1 – x)ZrSiO4xZrO2. Термическое поведение порошков-прекурсоров изучали методом ДСК/ТГ. Путем спекания на воздухе в интервале температур 1000‒1300°C порошков, предварительно прокаленных при 850°C, получены керамические композиты с высокой микротвердостью. В перспективе такие керамические композиты могут быть использованы в качестве матриц для отверждения и изоляции высокоактивных отходов (ВАО).

Физика и химия стекла. 2023;49(5):522-531
pages 522-531 views

Синтез и кристаллическая структура нового гибридного органо-неорганического бората K[B5O6(OH)4][B(OH)3]2(H2O)(C10H20O5)2

Юхно В.А., Чаркин Д.О., Волков С.Н., Манелис Л.С., Гостева А.Н., Аксенов С.М., Бубнова Р.С.

Аннотация

Кристаллы нового гибридного органо-неорганического бората K[B5O6(OH)4][B(OH)3]2(H2O)(C10H20O5)2 (1) получены из водного раствора и охарактеризованы методами монокристальной рентгеновской дифракции и инфракрасной спектроскопии. Соединение 1 кристаллизуется в триклинной сингонии (a = 10.1567(4), b = 11.9941(6), c = 17.1893(9) Å, α =75.280(4), β = 79.406(4), γ = = 88.531(4)°, V = 1990.270369 Å3, пр. гр. P-1; R1 = 0.058). В структуре присутствуют группы [K(C10H20O5)]+, которые ведут себя как “гидрофобные” темплаты для неорганической части, состоящей из анионов \({{{\text{B}}}_{{\text{5}}}}{{{\text{O}}}_{{\text{6}}}}\left( {{\text{OH}}} \right)_{4}^{ - }\) и нейтральных молекул B(OH)3.

Физика и химия стекла. 2023;49(5):532-537
pages 532-537 views

Анизотропия термического расширения оксобората варвикита

Бирюков Я.П., Бубнова Р.С., Филатов С.К.

Аннотация

В настоящей работе оксоборат переходных металлов варвикит (Fe2+,Mg)Fe3+(BO3)O впервые исследован методом порошковой терморентгенографии в интервале температур от 93 до 513 K. Выявлен резко анизотропный характер термического расширения. Приводится структурная трактовка механизма расширения как с позиций вклада катионных, так и оксоцентрированных полиэдров.

Физика и химия стекла. 2023;49(5):538-545
pages 538-545 views

Влияние способа введения графена на физико-механические характеристики термоэластопласта

Тимошенко М.В., Балабанов С.В., Сычев М.М.

Аннотация

В данной работе разработана методика армирования компаунда на основе бутадиен-стирольного термоэластопласта. Исследованы механические характеристики армированных компаундов. Проведен сравнительный анализ различных методов введения нанонаполнителя в полимерную матрицу. Разработанная методика показывает прирост прочности композиции при сжатии на 50%, а также прочности на растяжение на 20%.

Физика и химия стекла. 2023;49(5):546-553
pages 546-553 views

Супергидрофобное покрытие на основе декорированных углеродных наночастиц

Капустин С.Н., Есеев М.К., Цыкарева Ю.В., Вощиков В.И., Лугвищук Д.С.

Аннотация

Предложен способ увеличения стойкости супергидрофобного покрытия на основе ксерогеля из углеродных нанотрубок к осаждению инея за счет использования декорирующих наночастиц. Проверены эффекты от добавки в ксерогель фуллеренов, углеродных нанолуковиц, детонационных наноалмазов, диоксида кремния, парафина. Выявлено повышение устойчивости покрытия к осаждению конденсата в виде инея. Наилучшим образом продемонстрировала себя добавка фуллерена С60. Повышение стойкости к обледенению позволяет затрачивать меньше мощности на подогрев поверхности при небольших похолоданиях, обходясь антиобледенительными свойствами защитного супергидрофобного слоя. Однако применение данного подхода показало ухудшение стойкости покрытия к попаданию спреев. Этому дано качественное объяснение и предложены меры борьбы. Влияния добавок на механические свойства покрытия и его стойкость к повреждениям не выявлено. Также декорирующие добавки влияют на процесс образования рельефа покрытия. При помощи этого можно оказать влияние на стохастические процессы образования шероховатости во время высыхания ксерогеля.

Физика и химия стекла. 2023;49(5):554-566
pages 554-566 views

КРАТКОЕ СООБЩЕНИЕ

Ионно-лучевой синтез скрытого свинцово-силикатного слоя в монокристаллическом кремнии

Бучин Э.Ю., Денисенко Ю.И.

Аннотация

Рассмотрены особенности формирования скрытого свинцово-силикатного изолирующего слоя в кремниевых подложках. Для этого в них последовательно имплантировались ионы молекулярного кислорода и свинца в атомарном соотношении 75 : 1, затем производились отжиги при температуре 1150°C в среде сухого кислорода. Распределение имплантированных ионов в экспериментальных образцах регистрировалось методом вторичной ионной масс-спектрометрии. Показано, что скрытый изолятор формируется в процессе спинодального распада твердого раствора SiOx–PbOx в виде трехслойной структуры. Средняя ее часть представляет собой диоксид кремния, легированный ионами свинца, боковые части состоят из свинцово-силикатной фазы. Для анализа профиля распределения свинца предложена модель релаксационной диффузии.

Физика и химия стекла. 2023;49(5):567-570
pages 567-570 views